DE1750169A1 - Wellendichtring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring, insbesondere für die Abe dichtung eines Flüssigkeitsraumes vom Luftraum, bestehend aus einem Haftteil, einer elastischen Manschette und einer Dichtlippe, wobei neben der Dichtlippenkante mehrere auf dem Umfang verteilte, radial gerichtete, elastische Lappen aus der Dichtlippe herausgebildet sind, die infolge ihrer Überdeckung mit Spannung auf der abzudichtenden Wellenoberfläche liegen.

Neben den allgemein bekannten Wellendichtringen mit glatten Dichtlippenflächen sind auch schon Wellendichtringe bekannt geworden, die im BereicJ der Dichtlippenlauf fläche zur Wellenachse geneigte Rippen oder Riefen aufweisen, durch die das abzudichtende Medium, meist eine Flüssigkeit, zurückgefördert werden soll. Bei einer anderen ebenfalls nicht neuen Dichtungsausführung sind aus dem gleichen Grund drallförmig verlaufende Rippen oder Riefen auf der Stirnseite der Dichtlippe vorgesehen. Während bei den luftseitig angeordneten Rippen oder Riefen auf der Dichtlippenlauffläche das abzudichtende Medium indirekt, d.h. mit Hilfe des entgegenströmenden Luftstromes auf der Wellenoberfläche zurückgedrängt wird, bewirken die auf der Flüssigkeitsseite aus der Stirnfläche der Dichtlippe herausgearbeiteten Rippen ein direktes Zurückschleudern der Flüssigkeit. Zur Verstärkung der Rückförderwirkung hat man demzufolge

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auch schon Wellendichtringe verwendet, deren Dichtlippe sowohl auf der Luft-als auch auf der Flüssigkeitsseite drallförmig verlaufende Rippen oder Riefen aufwies. Infolge der durch die eingeformten Rippen oder eingeschliffenen Riefen auf der Dichtlippenoberfläche erzeugten Drallnuten mit relativ kleinem Querschnitt, war die Förderleistung in den meisten Fällen nicht groß genug« insbesondere wenn ein für die statische Abdichtung hoher Feder druck auf der Dichtlippe lastete. Ein weiterer Nachteil bestand in der Drehrichtungsabhängigkeit der Wellendichtringe inbezug auf die Förderrichtung.

Demzufolge wurde ein verbesserter - Wellendichtung bekannt, bei welchem auf der Flüssigkeitsseite radial nach innen gerichtete, dünnwandige Lappen aus der Stirnseite der Dichtlippe herausgeformt sind, wobei die Lappen ihren Ursprung in der Dichtlippenkante besitzen und eich axial nahezu über die gesamte Breite der Dichtlippenstirnfläche erstrecken. Der Innendurchmesser der Lappen ist dabei geringfügig kleiner als der Nenndurchmesser der abzudichtenden Welle ausgelegt, so daß sich die elastischen Lappen infolge der durch die überdeckung auftretenden Reibung auf der Wellenoberfläche mit ihrem der Dichtlippenkante abgewandten Ende bei Drehung der Welle schaufeiförmig umlegen und somit eine von der Drehrichtung abhängige Drallorientierung auf der Flüssigkeitsseite der Dichtung erzeugen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, einen drehrichtungsunabhängigen Wellendichtung zu schaffen, bei dem die Rückförderwirkung indirekt durch einen unter der Dichtlippenkante hindurch geleiteten starken Luftstrom hervorgerufen wird, so daß gleichzeitig eine Verschleißminderung der Dichtlippenkante erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lappen auf der Luftseite der Dichtlippe mit Abstand von der Dichtlippenkante angeordnet sind und im der Dichtlippenkante naheliegenden Bereich, ihre größte überdeckung aufweisen. Durch die Anordnung der Lappen auf der Luftseite der Dichtlippe, d.h. die Lappen haben ihren Ursprung in der Dichtlippenlauf fläche, in Verbindung mit deren besonderen Lage und Form wird bei Drehung der Welle auch bei relativ hohem Federdruck infolge des an der Dichtkante sich zunächst aufbauenden Luftdruckes bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl die Dichtlippe geringfügig angehoben, so daß ein Luftstrom von der Luftseite zur FlüssigkeitsSeite der Dichtung entsteht, der die abzudichtende Flüssigkeit ständig zurückdrängt. Dabei werden durch die geringere Reibung der Dichtlippe auf der Wellenoberfläche die thermische Belastung der Dichtlippenkante und deren Verschleiß herabgesetzt.

Wichtig ist für das schaufeiförmige Umlegen der Lappen bei Drehung der Welle, daß der Lappenbereich nahe der Dichtlippenkante sich am stärksten

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umlegen kann, um die richtige Drallorientierung zu erhalten. Vorteilhafterweise weisen demnach die Lappen ein etwa trapezförmiges Profil auf, wobei der größte Durchmesser der mit der Wellenoberfläche in Berührung stehenden Lappenkante etwa gleich dem Wellendurchmesser ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Lappen einen zur Dichtlippenkante hin sich verjüngenden Querschnitt aufweisen, so daß der nahe der Dichtlippenkante liegende Lappenteil am elastischsten ist·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Wellendichtring Fig. 2 und 3 je eine Teilansicht gemäß Angabe in Fig. 1 Fig. 4 und 5 je eine Teilabwicklung der Wellenoberfläche mit den Berührungslinien der Dichtlippe.

Der in Fig. 1 dargestellte Wellendichtring besteht aus dem Haftteil 1 mit eingelagertem Versteifungsring 2, der elastischen Manschette 3 und der Dichtlippe 4, die von einem Schraubenzugfederring 5 umgeben ist· Die Dichtlippe 4 liegt mit ihrer Dichtkante 6 auf der nur gestrichelt dargestellten Wellenoberfläche 7 auf. Die Dichtkante 6 wird durch die auf der Luftseite 10 gegensinnig konisch verlaufende Dichtlippenstirnfläche 9 und die auf der Luftseite 10 gegensinnig konisch verlaufende Dichtlippenlauffläche 11 gebildet. Aus der Lauffläche 11 ragen radial nach innen ge-

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richtete Lappen 12 mit etwa trapezförmigem Profil, wobei die mit der Wellenoberfläche 7 in Berührung stehende innere Lappenkante 13 im Bereich nahe der Dichtlippenkante 6 ihre größte überdeckung aufweist. Als überdeckung ist dabei das Maß 14 zwischen Wellenoberfläche 7 und der inneren Lappenkante 13 bei nicht eingebauter Dichtung zu verstehen.

Gemäß Angabe in Fig. 1 ist in den Fig. 2 und 3 je eine Teilansicht aufgezeichnet, die das schaufeiförmige Umlegen der Lappen 12 bei Drehung der Welle 15 je nach Drehrichtung - durch Pfeil dargestellt - zeigt. Infolge der Reibung zwischen Wellenoberfläche 7 und der Lappen 12 wird der Teil der Lappen 12 am stärksten umgebogen, der die größte überdeckung besitzt.

Aus der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Teilabwicklung der Wellenoberfläche 7 sind die Berührungslinien der Dichtlippenkante 6 und der inneren Lappenkanten 13 zu entnehmen.

Durch die in Abhängigkeit der Drehrichtung der Welle 15 sich umlegenden Lappen 12 wird bei deren erfindungsgemäßer Anordnung und Ausbildung eine Drallorientierung erreicht, so daß die Lappen 12, wie Turbinenechaufeln wirken und einen starken Luftstrom von der Luftseite 10 der Dichtung unter der Dichtkante 6 hindurch zur FlüssigkeitsSeite 8 erzeugen. Dabei wird einerseits die Flüssigkeit zurückgedrängt und anderer-

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seits die Reibung der Dichtkante 6 auf der Wellenoberfläche 7 herabgesetzt, so daß nicht nur die Abdichtgüte verbessert, sondern auch die zu erwartende Lebensdauer der Dichtung verlängert wird« Es ist noch zu bemerken, dall eine Herabsetzung der Radialkraft des Schraubenzug« federringes 5 nicht möglich ist, da sonst bei stillstehender Welle die statische Abdichtgüte des Wellendichtringes geschwächt würde.

α Die Erfindung bezieht sich sowohl auf Wellendichtringe mit radial innen

liegender Dichtlippe - wie beispielsweise dargestellt und beschrieben -als auch auf Wellendichtringe mit radial außen liegender Dichtlippe. Ebenfalls ist es uruerheblich, ob sich die Welle oder die Dichtung dreht.

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Claims (3)

1. An s prüche

   / Ι»-/ Wellendichtung, insbesondere für die Abdichtung eines Flüssigkeitsraumes vom Luftraum, bestehend aus einem Haftteil, einer elastischen Manschette und einer Dichtlippe, wobei neben der Dichtlippenkante mehrere auf dem Umfang verteilte, radial gerichtete, elastische Lappen aus der Dichtlippe herausgebildet sind, die infolge ihrer Überdeckung mit Spannung auf der abzudichtenden Wellenoberfläche liegen, flj dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (12) auf der Luftseite (10) der Dichtlippe (4) mit Abstand von der Dichtlippenkante (6) angeordnet sind und im der Dicbtlippenkante (6) nahe liegenden Bereich ihre größte überdeckung (14) aufweisen.
2. 2. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (12) ein etwa trapezförmiges Profil aufweisen.
3. 3. Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (12) einen zur Dichtlippenkante (6) hin sich verjüngenden Querschnitt aufweisen.

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